Вопросы и ответы по солнечным коллекторам и система солнечного теплоснабжения

Краткий ответ — нет. Подробный ответ готовится и будет размещен при появлении запросов в комментариях внизу этой страницы.

Проблема с кипением в вакуумных коллекторах не в том, что они взрываются — правильно подобранный расширительный бак решает проблему, т. к. в системе с тепловыми трубками объем испаряемой жидкости небольшой (это  один из плюсов вакуумных солнечных коллекторов). При выборе расширительного бака нужно принимать его емкость примерно 0,5 л на 1 трубку вакуумного коллектора.

Проблема в том, что в системе с испарившимся в коллекторах теплоносителем коллектор нагревается до 250 и выше градусов, при этом выходят из строя датчики температуры, которые рассчитаны на максимум 175 градусов. Поэтому при снижении температуры и конденсации теплоносителя, даже если не произошло сброса давления и разгерметизации системы, система может самостоятельно работу не восстановить из-за поломанного датчика. У нас были такие случаи.

По поводу воздухоотводчика — можно сверху их не ставить, а если возможно кипение — то и не нужно их там ставить. В современных насосных станциях есть встроенный воздухоотводчик, так что лишний воздух постоянно выводится в насосной станции. Если система герметична и мощности насоса хватает продавить воздух вниз, то можно обойтись без воздухоотводчика вверху. Кстати, если ставить его вверху, то он должен быть совсем не таким, как в системах отопления, а высокотемпературным, а такие стоят около 100 долларов. Ну и нужно учитывать, что если система закипит, весь пар выйдет через этот воздухоотводчик и после остывания система самостоятельно свою работу не восстановит — нужно будет заново закачивать теплоноситель и давление в системе.

Поэтому мы обычно ставим вверху обычный воздухоотводчик через кран, и используем его только на стадии заполнения системы в режиме отладки. После выхода воздуха кран перекрывается и система работает без воздухоотводчика вверху.

Лучше не сливать, т. к. без теплоносителя коллекторы будут нагреваться до почти 300°С. Выдержит ли ваш датчик, резинки на коллекторе и фитинги такую температуру — не факт. Коллекторы с U-трубками невозможно разобрать, можно только снять с них вакуумную трубку. Это не удобно в может в итоге после нескольких таких операций привести к поломке медной трубки. Вытаскивать из коллектора можно только тепловые трубки. Но и это мы делать не рекомендуем, т. к. трубки вставляются на специальной термопасте, которая через сезон твердеет, и вам перед очередной вставкой нужно будет все тщательно почистить внутри коллектора. Проще накрыть коллектор, если уж невозможно придумать, куда деть тепло. Хотя я считаю, что если поставили коллектор, то нужно им пользоваться, а не накрывать в «самый сенокос». (тут плавно переходим к необходимости закачивания избытков тепла в грунтовый коллектор)

Преимущества:

1. Воздушные солнечные коллекторы обычно существенно дешевле, чем водяные.
2. Исключается возможность протечек.
3. Мала вероятность перегрева коллектора.
4. Можно использовать существующую активную приточную вентиляцию для распределения тепла по разным помещениям здания.
5. В отличие от водонагревательного солнечного коллектора, у воздушного СК при разумных (в плане цены и технологичности) реализациях системы передачи тепла в дом, температура его рабочей поверхности должна быть ниже, чем у водонагревательного на 20-40 градусов. Более высокая температура рабочей поверхности (особенно в отопительный сезон) приводит к более высоким теплопотерям.

Недостатки:

1. Больше размеры. Толщина воздушного коллектора обычно не менее 15-20 см.
2. Так как прокачиваются большие объемы воздуха, то коллектор быстрее покрывается пылью. Поэтому, необходимо предусматривать систему периодической прочистки коллектора, а также возможность промывки абсорбера и прозрачного покрытия с внутренней стороны. Обязательно ставить фильтры для очистки входящего в коллектор воздуха.
3. Требуется тщательная теплоизоляция воздуховодов от коллектора до входа/выхода в помещения.
4. Если активная приточная вентиляция в здании не предусмотрена, то нужно прокладывать воздуховоды от солнечного коллектора до обогреваемого помещения.

Если воздухонагревательные коллекторы сразу делать в виде внешней стороны южной стены, для которой сразу при строительстве предусмотреть слой теплоизоляции и вентиляционные каналы, то отпадает необходимость в некоторых конструктивных элементах (например, несущее основание, теплоизоляция задней стороны коллектора и т.п.).

При непосредственной подаче воздуха из солнечного коллектора в помещение через стену температура входящего воздуха может быть более 60С. Это нужно учитывать при выборе материалов воздуховодов и отделки. Воздуховоды лучше делать не пластиковые, а металлические (обычно такие применяются в системах вентиляции). Утепление воздуховодов должно обеспечивать минимум теплопотерь (не более 10-15 градусов снижения температуры воздуха на выходе коллектора и входе в помещение). 

Самый простой способ сделать селективное покрытие — это оксидирование меди. Разница в переизлучении энергии просто черной поверхностью и оксидированной медью ощутимая.

Кухонный способ оксидирования (источник):
горячий раствор средства для чистки труб (можно использовать вместо чистой щелочи) с добавлением перекиси водорода (медицинской) налить на отполированную медную поверхность тонким слоем, главное не давать всей этой смеси, находящейся на поверхности остыть (держать температуру 80-90 градусов).

В процессе оксидирования ионы меди попадают в раствор и разлагают перекись, в результате активный кислород улетучивается, процесс прекращается. Поэтому нужно делать оксидирование за 3-4 захода со сменой раствора и ополаскиванием поверхности.

В результате получается черное глянцевое покрытие, достаточно прочное.
Можете легко попробовать на любом куске меди, предварительно отполировав и промыв поверхность.

А при термическом оксидировании — покрытия не получается — оксид моментально сползает при остывании.

Более быстрое оксидирование получается, если вместо средства для чистки труб использовать щелочь, а вместо перекиси водорода — персульфат аммония. И то и другое продается в радиомагазинах как средства для работы с печатными платами.

Нужно еще проверить, как покрытие будет себя вести при температурах до 200 градусов и как реагирует на влажный воздух, в общем долговечность покрытия требует проверки.

Чтобы всю приемную поверхность на делать медную, думаю оптимальным вариантом будет наклеивание медной фольги на основу панели (сталь, алюминий) и последующая обработка поверхности.